一些鋯基催化劑在有機(jī)合成反應(yīng)、石油化工反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化活性和選擇性。鋯絲作為催化劑載體時(shí),其大的比表面積和良好的化學(xué)穩(wěn)定性能夠?yàn)榇呋瘎┨峁┝己玫姆稚⒑凸潭ōh(huán)境,提高催化劑的利用率和反應(yīng)活性。在一些新型的化工工藝開發(fā)中,如綠色化工工藝、精細(xì)化工工藝等,鋯絲...
通過加熱,能夠迅速吸附管內(nèi)的殘余氣體,將氣體壓力降低到極低水平。隨著電子器件的小型化和高集成度發(fā)展,對(duì)吸氣劑材料的性能要求越來越高。納米結(jié)構(gòu)的鋯絲吸氣劑應(yīng)運(yùn)而生,其比表面積大幅增加,吸附氣體的能力增強(qiáng)。在一些微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件和半導(dǎo)體器件中,這種納米結(jié)...
除核反應(yīng)堆部件外,核電廠輔助系統(tǒng)也離不開鋯棒。在核燃料后處理車間,鋯棒用于制造輸送管道、反應(yīng)容器內(nèi)襯等,抵御放射性物質(zhì)殘留與化學(xué)試劑侵蝕。在核電廠冷卻循環(huán)系統(tǒng),鋯棒作為冷卻水管支撐件,耐輻照、抗水流沖刷,保障冷卻系統(tǒng)順暢運(yùn)行,維持核電廠整體運(yùn)行溫度穩(wěn)定,確保核...
傳統(tǒng)拉拔工藝是鋯絲生產(chǎn)中應(yīng)用較為的一種方法,其工藝流程主要包括鑄錠制備、鍛造、熱軋、冷軋、拉拔等步驟。首先,將提純后的鋯原料在真空電弧爐或電子束熔爐中熔煉,澆鑄成鋯鑄錠。鑄錠的質(zhì)量對(duì)后續(xù)加工過程有著重要影響,需要控制好熔煉溫度、時(shí)間、冷卻速度等參數(shù),以確保鑄錠...
鋯絲作為一種具有獨(dú)特物理和化學(xué)性質(zhì)的金屬材料,在現(xiàn)代工業(yè)和科技領(lǐng)域中發(fā)揮著日益重要的作用。其具備優(yōu)異的耐腐蝕性、良好的高溫性能、獨(dú)特的核性能以及一定的機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn),使得鋯絲在眾多苛刻環(huán)境和關(guān)鍵應(yīng)用場景中脫穎而出。從核反應(yīng)堆的部件到電子器件的微觀結(jié)構(gòu),從航空航...
鍛造后的鋯棒常需進(jìn)行機(jī)械加工,車削、磨削等工序讓鋯棒達(dá)到終設(shè)計(jì)尺寸精度,表面粗糙度滿足使用要求。部分鋯棒還需表面處理,如酸洗鈍化增強(qiáng)耐蝕性,或是鍍覆功能性涂層,提升耐磨、耐高溫性能。對(duì)于特殊用途鋯棒,像醫(yī)療植入用的,還會(huì)進(jìn)行生物活性處理,促進(jìn)植入人體后與組織融...
航空儀表精度關(guān)乎飛行安全,儀表內(nèi)的精密軸多采用鋯棒制作。鋯棒尺寸精度高、穩(wěn)定性好,加工后表面光潔度較好,能滿足儀表微型化、高精度的需求。在航空高度表、陀螺儀等關(guān)鍵儀表中,鋯棒精密軸帶動(dòng)指針或傳感元件精細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng),不受溫度、濕度等環(huán)境因素干擾,穩(wěn)定輸出精確讀數(shù),為飛...
熱加工方面,鍛造 TC4 鈦板困難重重。鈦在高溫下變形抗力大,鍛造溫度范圍狹窄,稍不注意就會(huì)出現(xiàn)裂紋??蒲腥藛T不斷測試不同的鍛造設(shè)備、模具設(shè)計(jì)以及加熱速率,力求找到比較好鍛造參數(shù)。冷加工時(shí),普通金屬加工刀具在切削 TC4 鈦板時(shí)磨損極快,于是,硬質(zhì)合金刀具被研...
一些鋯基催化劑在有機(jī)合成反應(yīng)、石油化工反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化活性和選擇性。鋯絲作為催化劑載體時(shí),其大的比表面積和良好的化學(xué)穩(wěn)定性能夠?yàn)榇呋瘎┨峁┝己玫姆稚⒑凸潭ōh(huán)境,提高催化劑的利用率和反應(yīng)活性。在一些新型的化工工藝開發(fā)中,如綠色化工工藝、精細(xì)化工工藝等,鋯絲...
數(shù)字化模擬技術(shù)成為鋯棒鍛造的 “智能參謀”。在生產(chǎn)前,利用有限元分析軟件,構(gòu)建鋯棒鍛造虛擬模型,精細(xì)輸入鋯金屬熱物理參數(shù)、模具幾何形狀、鍛造設(shè)備性能等信息。模擬鋯坯料在不同壓力、溫度、速度工況下的變形歷程,提前預(yù)判應(yīng)力集中區(qū)域、金屬流動(dòng)不均勻問題,進(jìn)而優(yōu)化模具...
借鑒基因編輯思路,構(gòu)建 “TC4 鈦板材料基因庫”,借助大數(shù)據(jù)與人工智能算法,快速篩選、組合鈦板的元素構(gòu)成、微觀結(jié)構(gòu)基因。未來有望像定制生物基因一樣,精細(xì)產(chǎn)出滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性等極端工況需求的 TC4 鈦板,開啟材料按需設(shè)計(jì)新時(shí)代。與腦機(jī)接口技術(shù)深...
滑雪愛好者追求速度與靈活操控,TC4鈦板制成的滑雪板正中下懷。鈦板的輕質(zhì)屬性降低滑雪板整體重量,方便攜帶與操控;在高速滑行、跳躍、轉(zhuǎn)彎過程中,其度與韌性保障滑雪板抵御雪面沖擊力與扭曲力,防止斷裂,讓滑雪者在雪道上肆意馳騁,盡享冰雪運(yùn)動(dòng)樂趣?;どa(chǎn)中的反應(yīng)釜常...
根據(jù)不同應(yīng)用需求,還會(huì)給 TC4 鈦板施加各種涂層。在航空航天領(lǐng)域,為提升鈦板耐高溫性能,會(huì)涂覆陶瓷涂層、熱障涂層;醫(yī)療領(lǐng)域,為增強(qiáng)生物相容性,會(huì)施加羥基磷灰石涂層等。涂層工藝要求高,需保證涂層均勻、牢固,與鈦板基體有良好附著力,從而有效發(fā)揮涂層的功能。外觀檢...
數(shù)字化模擬技術(shù)成為鋯棒鍛造的 “智能參謀”。在生產(chǎn)前,利用有限元分析軟件,構(gòu)建鋯棒鍛造虛擬模型,精細(xì)輸入鋯金屬熱物理參數(shù)、模具幾何形狀、鍛造設(shè)備性能等信息。模擬鋯坯料在不同壓力、溫度、速度工況下的變形歷程,提前預(yù)判應(yīng)力集中區(qū)域、金屬流動(dòng)不均勻問題,進(jìn)而優(yōu)化模具...
參與構(gòu)建太空超大型結(jié)構(gòu),如太空電站、月球基地,依靠其輕質(zhì)、耐太空環(huán)境特性,支撐人類深空探索與太空資源開發(fā);在高超聲速飛行領(lǐng)域,鈦板經(jīng)特殊處理應(yīng)對(duì)氣動(dòng)加熱、熱障難題,保障飛行器安全穩(wěn)定超高速巡航。新能源汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)蓬勃發(fā)展,TC4 鈦板迎來新契機(jī)。電池?zé)峁芾硐?..
盡管如此,這些初步的探索為后續(xù)鋯絲在核領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。例如,在一些早期的實(shí)驗(yàn)性核反應(yīng)堆中,開始嘗試使用鋯絲制作簡單的燃料棒結(jié)構(gòu)部件,雖然其性能還有待提高,但已經(jīng)顯示出了相對(duì)于其他材料的優(yōu)勢(shì),如在中子輻照環(huán)境下能夠保持較好的結(jié)構(gòu)完整性,減少了放射性物質(zhì)泄漏...
如在鋯絲表面涂覆一層陶瓷涂層或金屬間化合物涂層,能夠進(jìn)一步提高其抗水側(cè)腐蝕性能。例如,一種新型的碳化硅涂層鋯合金燃料棒包殼材料,在模擬核電站一回路水環(huán)境下的腐蝕速率比未涂層材料降低了 80%,提高了核反應(yīng)堆的安全性和經(jīng)濟(jì)性。核反應(yīng)堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件的創(chuàng)新應(yīng)用除了燃...
TC4 鈦板用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)盤與葉片,壓氣機(jī)工作時(shí),鈦板承受巨大離心力與氣流沖擊力,其度特性確保部件不會(huì)發(fā)生變形或斷裂;同時(shí),在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與停止的熱循環(huán)過程中,TC4 鈦板的耐熱性與熱穩(wěn)定性,有效抵御溫度驟變帶來的熱應(yīng)力損傷。渦輪葉片雖然部分工況溫度超出...
在核工業(yè)中,燃料棒包殼材料是鋯絲應(yīng)用的領(lǐng)域之一。近年來,通過材料創(chuàng)新和工藝改進(jìn),燃料棒包殼材料的性能得到了提升。在材料方面,新型鋯合金如 Zr - Nb - Sn - Fe 系合金被開發(fā)出來。這些合金通過優(yōu)化合金元素的配比,在抗輻照腫脹性能上有了很大突破。例如...
時(shí)效處理則是為了進(jìn)一步提升 TC4 鈦板的力學(xué)性能。將鈦板加熱到 450 - 550℃ ,保溫?cái)?shù)小時(shí),在此過程中,合金內(nèi)部析出細(xì)小彌散的強(qiáng)化相,增強(qiáng)鈦板的強(qiáng)度與硬度,同時(shí)又不損失過多韌性。時(shí)效處理的參數(shù)需依據(jù)鈦板具體應(yīng)用場景微調(diào),航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件用鈦板與普通工業(yè)...
鋯絲成品需要進(jìn)行檢測,以確保其質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用要求。成品檢測項(xiàng)目包括尺寸精度、表面質(zhì)量、力學(xué)性能、化學(xué)成分、物理性能等。尺寸精度一般用千分尺、游標(biāo)卡尺等工具測量鋯絲的直徑、長度等尺寸,要求符合規(guī)定的公差范圍。表面質(zhì)量通過肉眼觀察、顯微鏡檢查等方法,檢查鋯...
在醫(yī)療領(lǐng)域,TC4 鈦板將不止于傳統(tǒng)植入物。結(jié)合基因編輯、細(xì)胞技術(shù),鈦板可作為基因載體、細(xì)胞附著支架,精細(xì)輸送基因與活性細(xì)胞至病變部位;與可穿戴醫(yī)療設(shè)備融合,內(nèi)置傳感器的 TC4 鈦板實(shí)時(shí)監(jiān)測人體生理數(shù)據(jù),遇異常自動(dòng)預(yù)警并釋放微量藥物,變身貼身 “智能醫(yī)生”;...
骨科手術(shù)常需植入人工關(guān)節(jié)、脊柱固定器等器械輔助患者康復(fù),TC4 鈦板的生物相容性在此大放異彩。人體免疫系統(tǒng)對(duì)異物植入極為敏感,但 TC4 鈦板植入后,引發(fā)的排異反應(yīng)輕微,能長期留存體內(nèi)而不引發(fā)嚴(yán)重炎癥。以人工髖關(guān)節(jié)為例,鈦板制成的髖臼杯與股骨柄,貼合人體骨骼力...
在電子器件的連接方面,鋯絲焊接或釬焊技術(shù)得到了發(fā)展。通過優(yōu)化焊接工藝參數(shù)和釬料配方,能夠?qū)崿F(xiàn)鋯絲與其他金屬材料(如銅、鋁、鎳等)的可靠連接,在一些小型化、高性能的電子組件中,鋯絲連接材料能夠滿足其對(duì)連接強(qiáng)度、導(dǎo)電性和耐腐蝕性的綜合要求,提高了電子組件的整體性能...
借鑒基因編輯思路,構(gòu)建 “TC4 鈦板材料基因庫”,借助大數(shù)據(jù)與人工智能算法,快速篩選、組合鈦板的元素構(gòu)成、微觀結(jié)構(gòu)基因。未來有望像定制生物基因一樣,精細(xì)產(chǎn)出滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性等極端工況需求的 TC4 鈦板,開啟材料按需設(shè)計(jì)新時(shí)代。與腦機(jī)接口技術(shù)深...
核反應(yīng)堆是核能利用的裝置,而燃料棒包殼材料的性能直接關(guān)系到核反應(yīng)堆的安全性和效率。鋯絲因其對(duì)中子的低吸收截面和優(yōu)異的耐腐蝕性,成為燃料棒包殼材料的理想選擇。在核反應(yīng)堆運(yùn)行過程中,燃料棒內(nèi)部的核燃料會(huì)發(fā)生裂變反應(yīng),釋放出大量的熱能和中子。鋯絲包殼能夠有效地將核燃...
TC4 鈦板用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)盤與葉片,壓氣機(jī)工作時(shí),鈦板承受巨大離心力與氣流沖擊力,其度特性確保部件不會(huì)發(fā)生變形或斷裂;同時(shí),在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與停止的熱循環(huán)過程中,TC4 鈦板的耐熱性與熱穩(wěn)定性,有效抵御溫度驟變帶來的熱應(yīng)力損傷。渦輪葉片雖然部分工況溫度超出...
經(jīng)過選礦得到的鋯精礦雖然鋯含量有所提高,但仍含有一定量的雜質(zhì),如鐵、鈦、硅、鋁等,這些雜質(zhì)會(huì)影響鋯絲的質(zhì)量和性能,因此需要進(jìn)行提純處理。常用的鋯原料提純方法有化學(xué)法和物理法。化學(xué)法主要包括堿熔法、酸浸法等。堿熔法是將鋯精礦與氫氧化鈉等堿性熔劑在高溫下熔融,使鋯...
核廢料處理是核工業(yè)棘手難題,鋯棒在其中也發(fā)揮關(guān)鍵作用。高放射性核廢料含有大量危險(xiǎn)的放射性核素,需要長時(shí)間隔離儲(chǔ)存。鋯棒因耐輻照與抗腐蝕性能,被用于制造核廢料儲(chǔ)存容器的關(guān)鍵骨架部件。它可以將廢料牢牢禁錮在容器內(nèi),抵御地下水、土壤中侵蝕性物質(zhì)的長期攻擊,防止放射性...
20 世紀(jì) 40 年代,鈦?zhàn)鳛橐环N新興金屬元素開始進(jìn)入科學(xué)家視野,彼時(shí),對(duì)鈦的研究尚在起步摸索階段,提取工藝粗糙,產(chǎn)量極低。到了 50 年代,科研人員在探索鈦合金配方時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)向鈦中添加鋁、釩元素能改善其力學(xué)性能,TC4 鈦合金(Ti-6Al-4V)的雛形就...